一种智能搏击球训练屈膝叠腿开球识别方法及系统与流程

本发明属于智能搏击训练领域，特别涉及一种智能搏击球训练屈膝叠腿开球识别方法及系统。

背景技术：

授权公告号cn204972956u是一个名称为“一种搏击功能训练器”的实用新型，其包括固定器、弹性绳索(弹性绳)和击打物(搏击球)，该搏击训练器用于个人搏击训练。

使用搏击训练器时的击球动作主要分为屈膝叠腿击球和屈膝叠腿击球两种。

但是目前的搏击训练器既不能自动记录有效击球次数，也不能有效区分击球的动作。为了有效记录搏击球击打次数及击球动作，需要判断是否为屈膝叠腿开球。为此本专利提出一种智能搏击球训练屈膝叠腿开球识别方法及系统。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是不能识别屈膝叠腿开球的问题，提出一种智能搏击球训练屈膝叠腿开球识别方法及系统。

屈膝叠腿击球是指屈膝后以腿部为着力点撞击搏击球的动作，搏击球受到屈膝叠腿击的压力方向为沿屈膝后大腿延长线斜向上的方向。

本发明依托如图1所示的智能搏击训练系统，包括固定器(1)、弹性绳(2)、搏击球(3)，还包括检测搏击球被击打的压力传感器(31)，检测搏击球被弹性绳牵引的拉力传感器(32)，对压力传感器与拉力传感器检测的数据进行运算处理的程序及运行程序的计算机。所述运行程序的计算机是指嵌入搏击球中的微型处理器或远程服务器或使用app、网页、微信小程序的终端的任一项或多项组合。

本发明的智能搏击球训练屈膝叠腿开球识别方法，包括以下步骤：

采集搏击球受力数据：获取压力传感器与拉力传感器定时检测的压力数据与拉力数据，压力值用变量fn表示，压力方向用向量表示，压力作用面积用变量sn表示，拉力值用变量pn，拉力方向用向量表示，其中n表示采样时刻值编号。

所述压力传感器与拉力传感器部署于搏击球上，分别检测搏击球被击打的压力数据和检测搏击球被弹性绳牵引的拉力数据；所述压力传感器优选柔性薄膜压力传感器并部署于搏击球内表面或外表面，可以检测压力大小及压力作用面积。

识别搏击球是否被有效击打：判断压力值fn是否大于事先设置的有效击球压力阈值f且压力作用面积sn是否大于事先设置的有效击球压力作用面积阈值s，若是，则判定当前时刻搏击球被有效击打；否则判定当前时刻搏击球没有被有效击打，结束。

所述事先设置的有效击球压力阈值f大于搏击球被轻微碰触的压力值，所述有效击球压力作用面积阈值s大于搏击球被外界物体碰撞的压力作用面积。

判断是否为屈膝叠腿击球：计算压力方向与拉力方向的夹角判断压力与拉力方向的夹角是否小于事先设置的屈膝叠腿击球斜角阈值若是，则判定此时为屈膝叠腿击球，否则判定此时不是屈膝叠腿击球，结束。

所述压力方向与拉力方向的夹角

判断屈膝叠腿击球前是否处于弱静止状态：调取当前时刻之前检测的连续n个搏击球拉力值，记为数组p[n]，其中n值事先设置，计算搏击球重力与拉力值之差，构成数组a[n]＝g-p[n]；判断数组a[n]中的值是否都小于事先设置的弱静止状态拉力与重力偏差阈值p，若是，则判定屈膝叠腿击球前处于弱静止状态，确定此时为屈膝叠腿开球；否则判定屈膝叠腿击球不处于弱静止状态，确定此时不是屈膝叠腿开球，结束。

所述弱静止状态是指搏击球处于静止状态或微弱摆动状态。

提示成功开球(可选)：当屈膝叠腿开球时，采用语音、振动或显示的方式提示用户屈膝叠腿开球成功。

本发明的智能搏击球训练屈膝叠腿开球识别系统，包括：

压力传感器与拉力传感器；

计算机；

以及

一个或多个程序，其中所述一个或多个程序被存储在所述计算机的存储器中，并且被配置成由所述计算机的处理器执行，所述程序包括：

采集搏击球受力数据模块：获取压力传感器与拉力传感器定时检测的压力数据与拉力数据，压力值用变量fn表示，压力方向用向量表示，压力作用面积用变量sn表示，拉力值用变量pn，拉力方向用向量表示，其中n表示采样时刻值编号。

所述压力传感器与拉力传感器部署于搏击球上，分别检测搏击球被击打的压力数据和检测搏击球被弹性绳牵引的拉力数据；所述压力传感器优选柔性薄膜压力传感器并部署于搏击球内表面或外表面，可以检测压力大小及压力作用面积。

识别搏击球是否被有效击打模块：判断压力值fn是否大于事先设置的有效击球压力阈值f且压力作用面积sn是否大于事先设置的有效击球压力作用面积阈值s，若是，则判定当前时刻搏击球被有效击打；否则判定当前时刻搏击球没有被有效击打，结束。

所述事先设置的有效击球压力阈值f大于搏击球被轻微碰触的压力值，所述有效击球压力作用面积阈值s大于搏击球被外界物体碰撞的压力作用面积。

判断是否为屈膝叠腿击球模块：计算压力方向与拉力方向的夹角判断压力与拉力方向的夹角是否小于事先设置的屈膝叠腿击球斜角阈值若是，则判定此时为屈膝叠腿击球，否则判定此时不是屈膝叠腿击球，结束。

所述压力方向与拉力方向的夹角

判断屈膝叠腿击球前是否处于弱静止状态模块：调取当前时刻之前检测的连续n个搏击球拉力值，记为数组p[n]，其中n值事先设置，计算搏击球重力与拉力值之差，构成数组a[n]＝g-p[n]；判断数组a[n]中的值是否都小于事先设置的弱静止状态拉力与重力偏差阈值p，若是，则判定屈膝叠腿击球前处于弱静止状态，确定此时为屈膝叠腿开球；否则判定屈膝叠腿击球不处于弱静止状态，确定此时不是屈膝叠腿开球，结束。

所述弱静止状态是指搏击球处于静止状态或微弱摆动状态。

提示成功开球模块(可选模块)：当屈膝叠腿开球时，采用语音、振动或显示的方式提示用户屈膝叠腿开球成功。

本发明具有的优点是：

(1)根据搏击球被击打的压力值及压力作用面积是否大于阈值，可以简单且准确判断是否进行有效击球，排除非击打的受力干扰；

(2)根据压力与拉力夹角是否小于屈膝叠腿击球斜角阈值，可以简单且准确地判断是否进行屈膝叠腿击球；

(3)根据拉力值是否接近搏击球的重力值，可以简单且准确判断搏击球是否处于弱静止状态，为识别屈膝叠腿开球提供依据。

附图说明

图1是本发明依托的智能搏击训练装置示意图；

图2是本发明实施例一的智能搏击球训练屈膝叠腿开球识别方法流程图；

图3是本发明实施例二的智能搏击球训练屈膝叠腿开球识别方法流程图；

图4是本发明实施例三的智能搏击球训练屈膝叠腿开球识别系统结构示意图；

图5是本发明实施例四的智能搏击球训练屈膝叠腿开球识别系统结构示意图。

具体实施方式

下面对本发明优选实施例作详细说明。

本发明依托如图1所示的智能搏击训练系统，包括固定器(1)、弹性绳(2)、搏击球(3)，还包括检测搏击球被击打的压力传感器(31)，检测搏击球被弹性绳牵引的拉力传感器(32)，对压力传感器与拉力传感器检测的数据进行运算处理的程序及运行程序的计算机。所述运行程序的计算机是指嵌入搏击球中的微型处理器或远程服务器或使用app、网页、微信小程序的终端的任一项或多项组合。本实施例中，压力传感器(31)采用柔性薄膜型压力传感器，部署于搏击球外表面，在图1中用网格表示，计算机采用嵌入搏击球中的微型处理器。

实施例一、一种智能搏击球训练屈膝叠腿开球识别方法。

本实施例的智能搏击球训练屈膝叠腿开球识别方法，其按如下步骤：

采集搏击球受力数据：获取压力传感器与拉力传感器定时检测的压力数据与拉力数据，压力值用变量fn表示，压力方向用向量表示，压力作用面积用变量sn表示，拉力值用变量pn，拉力方向用向量表示，其中n表示采样时刻值编号。

所述压力传感器与拉力传感器部署于搏击球上，分别检测搏击球被击打的压力数据和检测搏击球被弹性绳牵引的拉力数据；所述压力传感器优选柔性薄膜压力传感器并部署于搏击球内表面或外表面，可以检测压力大小及压力作用面积。本实施例中，事先设置的采样时间间隔t0＝0.5秒，获取搏击球内表面部署的薄膜型压力传感器定时检测的压力数据(包括压力值及压力作用面积值)，当前采样时刻得到的压力值fn＝40牛顿，搏击球的压力作用面积sn＝20平方厘米，拉力pn＝2牛顿，此处以压力方向在水平面上的投影为x轴，y轴垂直于x轴且x轴和y轴构成水平面，z轴垂直向上，以此表示压力方向与拉力方向的向量值

识别搏击球是否被有效击打：判断压力值fn是否大于事先设置的有效击球压力阈值f且压力作用面积sn是否大于事先设置的有效击球压力作用面积阈值s，若是，则判定当前时刻搏击球被有效击打；否则判定当前时刻搏击球没有被有效击打，结束。

所述事先设置的有效击球压力阈值f大于搏击球被轻微碰触的压力值，所述有效击球压力作用面积阈值s大于搏击球被外界物体碰撞的压力作用面积。本实施例中，根据搏击球被无效碰触的压力值设置有效击球压力阈值f＝3牛顿，根据搏击球被外界物体碰撞的压力作用面积设置有效击球压力作用面积阈值s＝10平方厘米，此时，fn＝40>f且sn＝20>s，则判定当前时刻搏击球被有效击打。

判断是否为屈膝叠腿击球：计算压力方向与拉力方向的夹角判断压力与拉力方向的夹角是否小于事先设置的屈膝叠腿击球斜角阈值若是，则判定此时为屈膝叠腿击球，否则判定此时不是屈膝叠腿击球，结束。

所述压力方向与拉力方向的夹角本实施例中，计算压力方向与拉力方向的夹角事先设置的屈膝叠腿击球斜角阈值此时则判定此时为屈膝叠腿击球。

判断屈膝叠腿击球前是否处于弱静止状态：调取当前时刻之前检测的连续n个搏击球拉力值，记为数组p[n]，其中n值事先设置，计算搏击球重力与拉力值之差，构成数组a[n]＝g-p[n]；判断数组a[n]中的值是否都小于事先设置的弱静止状态拉力与重力偏差阈值p，若是，则判定屈膝叠腿击球前处于弱静止状态，确定此时为屈膝叠腿开球；否则判定屈膝叠腿击球不处于弱静止状态，确定此时不是屈膝叠腿开球，结束。

所述弱静止状态是指搏击球处于静止状态或微弱摆动状态。本实施例中，事先设置n＝5，调取当前时刻之前的n个搏击球拉力值，记为数组p[n]＝[21.921.92]，搏击球重力g＝2n，数组a[n]＝g-p[n]＝[00.100.10]，事先设置的弱静止状态拉力与重力偏差阈值p＝0.5牛顿，此时数组a[n]中的值都小于p，判定屈膝叠腿击球前处于弱静止状态，确定此时为屈膝叠腿开球。

本实施例的智能搏击球训练屈膝叠腿开球识别方法流程图，如图2所示。

实施例二、一种智能搏击球训练屈膝叠腿开球识别方法。

本实施例的智能搏击球训练屈膝叠腿开球识别方法，其按如下步骤：

采集搏击球受力数据：获取压力传感器与拉力传感器定时检测的压力数据与拉力数据，压力值用变量fn表示，压力方向用向量表示，压力作用面积用变量sn表示，拉力值用变量pn，拉力方向用向量表示，其中n表示采样时刻值编号。

所述压力传感器与拉力传感器部署于搏击球上，分别检测搏击球被击打的压力数据和检测搏击球被弹性绳牵引的拉力数据；所述压力传感器优选柔性薄膜压力传感器并部署于搏击球内表面或外表面，可以检测压力大小及压力作用面积。本实施例中，事先设置的采样时间间隔t0＝0.5秒，获取搏击球内表面部署的薄膜型压力传感器定时检测的压力数据(包括压力值及压力作用面积值)，当前采样时刻得到的压力值fn＝40牛顿，搏击球的压力作用面积sn＝20平方厘米，拉力pn＝2牛顿，此处以压力方向在水平面上的投影为x轴，y轴垂直于x轴且x轴和y轴构成水平面，z轴垂直向上，以此表示压力方向与拉力方向的向量值

识别搏击球是否被有效击打：判断压力值fn是否大于事先设置的有效击球压力阈值f且压力作用面积sn是否大于事先设置的有效击球压力作用面积阈值s，若是，则判定当前时刻搏击球被有效击打；否则判定当前时刻搏击球没有被有效击打，结束。

所述事先设置的有效击球压力阈值f大于搏击球被轻微碰触的压力值，所述有效击球压力作用面积阈值s大于搏击球被外界物体碰撞的压力作用面积。本实施例中，根据搏击球被无效碰触的压力值设置有效击球压力阈值f＝3牛顿，根据搏击球被外界物体碰撞的压力作用面积设置有效击球压力作用面积阈值s＝10平方厘米，此时，fn＝40>f且sn＝20>s，则判定当前时刻搏击球被有效击打。

判断是否为屈膝叠腿击球：计算压力方向与拉力方向的夹角判断压力与拉力方向的夹角是否小于事先设置的屈膝叠腿击球斜角阈值若是，则判定此时为屈膝叠腿击球，否则判定此时不是屈膝叠腿击球，结束。

所述压力方向与拉力方向的夹角本实施例中，计算压力方向与拉力方向的夹角事先设置的屈膝叠腿击球斜角阈值此时则判定此时为屈膝叠腿击球。

判断屈膝叠腿击球前是否处于弱静止状态：调取当前时刻之前检测的连续n个搏击球拉力值，记为数组p[n]，其中n值事先设置，计算搏击球重力与拉力值之差，构成数组a[n]＝g-p[n]；判断数组a[n]中的值是否都小于事先设置的弱静止状态拉力与重力偏差阈值p，若是，则判定屈膝叠腿击球前处于弱静止状态，确定此时为屈膝叠腿开球；否则判定屈膝叠腿击球不处于弱静止状态，确定此时不是屈膝叠腿开球，结束。

所述弱静止状态是指搏击球处于静止状态或微弱摆动状态。本实施例中，事先设置n＝5，调取当前时刻之前的n个搏击球拉力值，记为数组p[n]＝[21.921.92]，搏击球重力g＝2n，数组a[n]＝g-p[n]＝[00.100.10]，事先设置的弱静止状态拉力与重力偏差阈值p＝0.5牛顿，此时数组a[n]中的值都小于p，判定屈膝叠腿击球前处于弱静止状态，确定此时为屈膝叠腿开球。

提示成功开球：当屈膝叠腿开球时，采用语音、振动或显示的方式提示用户屈膝叠腿开球成功。本实施例中，当前时刻击球为屈膝叠腿开球，采用振动反馈的方式提示屈膝叠腿开球成功，所述振动反馈的装置采用现有的振动反馈单元，部署在拳套内。

本实施例的智能搏击球训练屈膝叠腿开球识别方法流程图，如图3所示。

实施例三、一种智能搏击球训练屈膝叠腿开球识别系统。

本实施例的智能搏击球训练屈膝叠腿开球识别系统，包括：

压力传感器与拉力传感器；

计算机；

以及

一个或多个程序，其中所述一个或多个程序被存储在所述计算机的存储器中，并且被配置成由所述计算机的处理器执行，所述程序包括：

采集搏击球受力数据模块：获取压力传感器与拉力传感器定时检测的压力数据与拉力数据，压力值用变量fn表示，压力方向用向量表示，压力作用面积用变量sn表示，拉力值用变量pn，拉力方向用向量表示，其中n表示采样时刻值编号。

所述压力传感器与拉力传感器部署于搏击球上，分别检测搏击球被击打的压力数据和检测搏击球被弹性绳牵引的拉力数据；所述压力传感器优选柔性薄膜压力传感器并部署于搏击球内表面或外表面，可以检测压力大小及压力作用面积。本实施例中，事先设置的采样时间间隔t0＝0.5秒，获取搏击球内表面部署的薄膜型压力传感器定时检测的压力数据(包括压力值及压力作用面积值)，当前采样时刻得到的压力值fn＝40牛顿，搏击球的压力作用面积sn＝20平方厘米，拉力pn＝2牛顿，此处以压力方向在水平面上的投影为x轴，y轴垂直于x轴且x轴和y轴构成水平面，z轴垂直向上，以此表示压力方向与拉力方向的向量值

识别搏击球是否被有效击打模块：判断压力值fn是否大于事先设置的有效击球压力阈值f且压力作用面积sn是否大于事先设置的有效击球压力作用面积阈值s，若是，则判定当前时刻搏击球被有效击打；否则判定当前时刻搏击球没有被有效击打，结束。

所述事先设置的有效击球压力阈值f大于搏击球被轻微碰触的压力值，所述有效击球压力作用面积阈值s大于搏击球被外界物体碰撞的压力作用面积。本实施例中，根据搏击球被无效碰触的压力值设置有效击球压力阈值f＝3牛顿，根据搏击球被外界物体碰撞的压力作用面积设置有效击球压力作用面积阈值s＝10平方厘米，此时，fn＝40>f且sn＝20>s，则判定当前时刻搏击球被有效击打。

判断是否为屈膝叠腿击球模块：计算压力方向与拉力方向的夹角判断压力与拉力方向的夹角是否小于事先设置的屈膝叠腿击球斜角阈值若是，则判定此时为屈膝叠腿击球，否则判定此时不是屈膝叠腿击球，结束。

所述压力方向与拉力方向的夹角本实施例中，计算压力方向与拉力方向的夹角事先设置的屈膝叠腿击球斜角阈值此时则判定此时为屈膝叠腿击球。

判断屈膝叠腿击球前是否处于弱静止状态模块：调取当前时刻之前检测的连续n个搏击球拉力值，记为数组p[n]，其中n值事先设置，计算搏击球重力与拉力值之差，构成数组a[n]＝g-p[n]；判断数组a[n]中的值是否都小于事先设置的弱静止状态拉力与重力偏差阈值p，若是，则判定屈膝叠腿击球前处于弱静止状态，确定此时为屈膝叠腿开球；否则判定屈膝叠腿击球不处于弱静止状态，确定此时不是屈膝叠腿开球，结束。

所述弱静止状态是指搏击球处于静止状态或微弱摆动状态。本实施例中，事先设置n＝5，调取当前时刻之前的n个搏击球拉力值，记为数组p[n]＝[21.921.92]，搏击球重力g＝2n，数组a[n]＝g-p[n]＝[00.100.10]，事先设置的弱静止状态拉力与重力偏差阈值p＝0.5牛顿，此时数组a[n]中的值都小于p，判定屈膝叠腿击球前处于弱静止状态，确定此时为屈膝叠腿开球。

本实施例的智能搏击球训练屈膝叠腿开球识别系统结构示意图，如图4所示。

实施例四、一种智能搏击球训练屈膝叠腿开球识别系统。

本实施例的智能搏击球训练屈膝叠腿开球识别系统，包括：

压力传感器与拉力传感器；

计算机；

以及

一个或多个程序，其中所述一个或多个程序被存储在所述计算机的存储器中，并且被配置成由所述计算机的处理器执行，所述程序包括：

采集搏击球受力数据模块：获取压力传感器与拉力传感器定时检测的压力数据与拉力数据，压力值用变量fn表示，压力方向用向量表示，压力作用面积用变量sn表示，拉力值用变量pn，拉力方向用向量表示，其中n表示采样时刻值编号。

所述压力传感器与拉力传感器部署于搏击球上，分别检测搏击球被击打的压力数据和检测搏击球被弹性绳牵引的拉力数据；所述压力传感器优选柔性薄膜压力传感器并部署于搏击球内表面或外表面，可以检测压力大小及压力作用面积。本实施例中，事先设置的采样时间间隔t0＝0.5秒，获取搏击球内表面部署的薄膜型压力传感器定时检测的压力数据(包括压力值及压力作用面积值)，当前采样时刻得到的压力值fn＝40牛顿，搏击球的压力作用面积sn＝20平方厘米，拉力pn＝2牛顿，此处以压力方向在水平面上的投影为x轴，y轴垂直于x轴且x轴和y轴构成水平面，z轴垂直向上，以此表示压力方向与拉力方向的向量值

识别搏击球是否被有效击打模块：判断压力值fn是否大于事先设置的有效击球压力阈值f且压力作用面积sn是否大于事先设置的有效击球压力作用面积阈值s，若是，则判定当前时刻搏击球被有效击打；否则判定当前时刻搏击球没有被有效击打，结束。

所述事先设置的有效击球压力阈值f大于搏击球被轻微碰触的压力值，所述有效击球压力作用面积阈值s大于搏击球被外界物体碰撞的压力作用面积。本实施例中，根据搏击球被无效碰触的压力值设置有效击球压力阈值f＝3牛顿，根据搏击球被外界物体碰撞的压力作用面积设置有效击球压力作用面积阈值s＝10平方厘米，此时，fn＝40>f且sn＝20>s，则判定当前时刻搏击球被有效击打。

判断是否为屈膝叠腿击球模块：计算压力方向与拉力方向的夹角判断压力与拉力方向的夹角是否小于事先设置的屈膝叠腿击球斜角阈值若是，则判定此时为屈膝叠腿击球，否则判定此时不是屈膝叠腿击球，结束。

所述压力方向与拉力方向的夹角本实施例中，计算压力方向与拉力方向的夹角事先设置的屈膝叠腿击球斜角阈值此时则判定此时为屈膝叠腿击球。

判断屈膝叠腿击球前是否处于弱静止状态模块：调取当前时刻之前检测的连续n个搏击球拉力值，记为数组p[n]，其中n值事先设置，计算搏击球重力与拉力值之差，构成数组a[n]＝g-p[n]；判断数组a[n]中的值是否都小于事先设置的弱静止状态拉力与重力偏差阈值p，若是，则判定屈膝叠腿击球前处于弱静止状态，确定此时为屈膝叠腿开球；否则判定屈膝叠腿击球不处于弱静止状态，确定此时不是屈膝叠腿开球，结束。

所述弱静止状态是指搏击球处于静止状态或微弱摆动状态。本实施例中，事先设置n＝5，调取当前时刻之前的n个搏击球拉力值，记为数组p[n]＝[21.921.92]，搏击球重力g＝2n，数组a[n]＝g-p[n]＝[00.100.10]，事先设置的弱静止状态拉力与重力偏差阈值p＝0.5牛顿，此时数组a[n]中的值都小于p，判定屈膝叠腿击球前处于弱静止状态，确定此时为屈膝叠腿开球。

提示成功开球模块：当屈膝叠腿开球时，采用语音、振动或显示的方式提示用户屈膝叠腿开球成功。本实施例中，当前时刻击球为屈膝叠腿开球，采用振动反馈的方式提示屈膝叠腿开球成功，所述振动反馈的装置采用现有的振动反馈单元，部署在拳套内。

本实施例的智能搏击球训练屈膝叠腿开球识别系统结构示意图，如图5所示。

当然，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上实施例仅是用来说明本发明的，而并非作为对本发明的限定，只要在本发明的范围内，对以上实施例的变化、变型都将落入本发明的保护范围。